Modélisation des phénomènes physiques

Afin de modéliser au mieux les phénomènes thermo-hydrauliques, nous avons utilisé différents modèles diphasiques.
 
De par les résultats des études préliminaires, l'écoulement en entrée de l'évaporateur est supposé annulaire avec le gaz circulant au milieu de la conduite et le liquide se situant au niveau de la paroi. La chaleur émise par les composants électroniques va faire changer de phase le liquide. Le titre de vapeur va ainsi croître et la vitesse superficielle du gaz va augmenter. De par la différence de vitesse entre le gaz et le liquide, il va y avoir un arrachement des gouttelettes de liquide au niveau de l'interface entre les deux phases à partir d'une vitesse superficielle critique Jv critique. De par l'étude réalisée l'année dernière par le groupe de BEI, nous avons pu constater que l'arrachage n'avait aucun effet sur l'écoulement. Cela est sûrement dû au fait que le nombre de gouttes s'arrachant est faible vis à vis de l'écoulement annulaire. Ainsi, nous avons décidé de ne pas modéliser ce phénomène d'arrachage vu son poids négligeable.
D'un point de vue purement thermique, nous nous plaçons en régime d'ébullition saturé et nous avons modélisé le coefficient d'échange thermique de Kandlikar, Gunger et Winterton, et Schrock et Grossman. Lorsque le titre de la phase vapeur est assez important pour considérer que l'écoulement est monophasique, on utilise le modèle monophasique thermique. Nous avons modélisé les frottements interfaciaux avec le modèle de Wallis et les frottements pariétaux avec les modèles de Lockhart-Martinelli, de Baroczy et d'Awad. Nous noterons également qu'un modèle de perte de charge singulière au niveau des coudes (valide en apesanteur) a été implémenté. De par nos différentes études réalisées, nous avons constaté que le modèle homogène devrait être utilisé pour des titres plus faibles que ceux que nous étudions. En effet, nous constatons que les variations de vitesse sont de plus en plus faibles lorsque le titre vapeur l'est aussi. Enfin, lorsque le titre de vapeur est unitaire, nous avons utilisé un modèle monophasique.